專利名稱：機械活化法強化堿浸取crt錐玻璃中鉛、硅的方法
技術領域：
本發明屬于危險廢物處理處置及資源化技術領域，特別涉及一種機械活化法強化堿浸取CRT錐玻璃中鉛、硅的方法。
背景技術：
陰極射線管(CRT)是實現工業化生產最早、應用最為廣泛的顯示技術，具有技術成熟、可靠性高、使用壽命長等優點，因而常作為電視機、計算機顯示器等電子電器設備的核心顯示部件。目前我國電視機社會保有量約5.5億臺，其中絕大多數為CRT電視機，計算機CRT顯示器的保有量也已超過4000萬臺，并且大量電子電器產品已進入淘汰報廢高峰期。CRT玻殼是顯示器的重要組成部分，約占總重量的50 %。CRT玻殼主要分為屏玻璃和錐玻璃，其中錐玻璃含鉛量約22 28 %。這些廢CRT玻璃如若不進行適當處理處置，將會對人體健康和生態環境構成潛在威脅。廢CRT玻璃的處理處置已成為廢舊CRT電視機、電腦顯示器資源化利用和無害化處理的核心問題，但是目前世界各國對于廢CRT玻璃均沒有較好的處理處置方法。從資源利用最大化和最優化角度考慮，使用廢CRT玻璃進行資源化產品開發是可行的，存在的主要問題是資源利用率低，這些途徑也未徹底解決鉛的潛在污染問題。將廢CRT玻璃中的鉛提取出來，可能成為今后的研究熱點和發展趨勢。目前鉛的提取方法存在一些技術瓶頸和環境問題，難以實現工業化。如亞臨界法成本較高，缺乏市場推廣前景；火法冶煉存在廢渣量大、能耗高、后端處理費用高等問題；高溫還原法存在能耗高、設備復雜等問題；高溫自蔓延法對實驗設備要求較高，金屬鉛以氣態形式揮發出來，毒性大且能耗較高。因此，亟待開發高效、低能、清潔的新型鉛提取工藝。
發明內容
本發明的目 的是針對現有技術的不足，提供一種機械活化法強化堿浸取CRT錐玻璃中鉛、硅的方法。為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下:
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為I 3 mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到球磨機進行粉磨，得到100 200目的粉磨CRT錐玻璃；
所述的球磨機為行星球磨機、攪拌球磨機、振動球磨機或滾筒球磨機，球料比為3 20:1,球磨機轉速200 600 r/min,球磨時間60 240 min ；
步驟(2).將粉磨CRT錐玻璃加入到濃度2 9 mol/L的堿液中，70 250°C下反應60 300 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液；每克粉磨CRT錐玻璃加入到5 30 mL喊液中。所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的一種或多種的混合液。本發明鉛的浸出率為80 95 %，娃的浸出率為75 95 %。
本發明克服了現有CRT錐玻璃提鉛技術存在的設備復雜、能耗高、易產生二次污染等缺點，通過機械活化技術對CRT錐玻璃進行活化預處理，使玻璃結構產生缺陷，無序度增加，降低其反應活化能，增強反應活性。活化后的CRT錐玻璃進行堿液浸取，從而達到反應條件溫和、工藝流程簡單、鉛和硅浸出率高的效果，易于大規模工業化生產。
具體實施例方式本發明結合以下實例作進一步的說明，但本發明的內容不僅限于實施例中所涉及的內容。實施例1
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為Imm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到行星球磨機進行粉磨，球料比為3:1，球磨機轉速600 r/min，球磨時間60min，得到100目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟⑵.將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到5L濃度9mol/L的氫氧化鈉溶液中，70°C下反應300min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。。實施例1鉛的浸出率為8 0 %，硅的浸出率為75 %。實施例2
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為1.2mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到行星球磨機進行粉磨，球料比為10:1，球磨機轉速500r/min,球磨時間150 min,得到110目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到8L濃度8mol/L的氫氧化鉀溶液中，80°C下反應280min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。實施例2鉛的浸出率為95 %，硅的浸出率為90 %。實施例3
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為1.4mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到行星球磨機進行粉磨，球料比為15:1，球磨機轉速400r/min，球磨時間200 min，得到120目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到IOL濃度7.5 mol/L的氫氧化鋰溶液中，100°C下反應260 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。實施例3鉛的浸出率為87 %，硅的浸出率為82 %。實施例4
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為1.5mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到行星球磨機進行粉磨，球料比為20:1，球磨機轉速200r/min，球磨時間240 min，得到130目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到12L濃度7mol/L的碳酸鈉溶液中，120°C下反應250 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。實施例4鉛的浸出率為95 %，硅的浸出率為95 %。實施例5
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為1.6mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到攪拌球磨機進行粉磨，球料比為3:1，球磨機轉速600r/min,球磨時間60min,得到140目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到15L濃度6.5mol/L的碳酸鉀溶液中，140°C下反應220min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。實施例5鉛的浸出率為92 %，硅的浸出率為85 %。實施例6
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為1.8mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到攪拌球磨機進行粉磨，球料比為10:1，球磨機轉速400r/min,球磨時間150 min,得到145目的粉磨CRT錐玻璃； 步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到16L濃度6mol/L的碳酸鋰溶液中，150°C下反應200 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。實施例6鉛的浸出率為95 %，硅的浸出率為91 %。實施例7
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到攪拌球磨機進行粉磨，球料比為20:1，球磨機轉速200r/min，球磨時間240 min，得到150目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到18L濃度5.5mol/L的堿液中，160°C下反應180 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合液,其中氫氧化鈉、氫氧化鉀的質量比為1:1。實施例7鉛的浸出率為82 %，硅的浸出率為78 %。實施例8
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2.2mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到振動球磨機進行粉磨，球料比為3:1，球磨機轉速600r/min,球磨時間60min,得到155目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到20L濃度5mol/L的堿液中，180°C下反應160min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為氫氧化鋰、碳酸鈉的混合液，其中氫氧化鋰、碳酸鈉的質量比為1:1。實施例8鉛的浸出率為81 %，硅的浸出率為76 %。實施例9
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2.4mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到振動球磨機進行粉磨，球料比為10:1，球磨機轉速400r/min,球磨時間150 min,得到160目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到22L濃度4.5mol/L的堿液中，190°C下反應150 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為碳酸鉀、碳酸鋰的混合液，其中碳酸鉀、碳酸鋰的質量比為1:1。實施例9鉛的浸出率為86 %，硅的浸出率為81 %。實施例10
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2.5mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到振動球磨機進行粉磨，球料比為20:1，球磨機轉速200r/min，球磨時間240 min，得到170目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到25L濃度4mol/L的堿液中，200°C下反應120min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰的混合液，其中氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰的質量比為1:1:1。實施例10鉛的浸出率為84 %，硅的浸出率為77 %。實施例11
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2.6mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到滾筒球磨機進行粉磨，球料比為3:1，球磨機轉速600r/min,球磨時間60min,得到180目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到26L濃度3.5 mol/L的堿液中，220°C下反應100 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的混合液，其中碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的質量比為1:1:1:1。實施例11鉛的浸出率為83 %，硅的浸出率為83 %。實施例12
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為2.8mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到滾筒球磨機進行粉磨，球料比為10:1，球磨機轉速400r/min,球磨時間150 min,得到190目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到28L濃度3mol/L的堿液中，240°C下反應80min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉的混合液；其中氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉的質量比為1:1:1:1。實施例12鉛的浸出率為85 %，硅的浸出率為87 %。實施例13
步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到直徑為3mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到滾筒球磨機進行粉磨，球料比為20:1，球磨機轉速200r/min，球磨時間240 min，得到200目的粉磨CRT錐玻璃；
步驟(2).將Ikg粉磨CRT錐玻璃加入到30L濃度2mol/L的堿液中，250°C下反應60min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。所述的堿液為氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的混合液，其中氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的質量比為1:1:1:1。 實施例13鉛的浸出率為80 %，硅的浸出率為84 %。
權利要求
1.機械活化法強化堿浸取CRT錐玻璃中鉛、硅的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟(I).將CRT錐玻璃加入到顎式破碎機進行粗碎，得到至直徑為I 3 mm的粗碎CRT錐玻璃；然后將粗碎CRT錐玻璃加入到球磨機進行粉磨，得到100 200目的粉磨CRT錐玻璃； 所述的球磨機為行星球磨機、攪拌球磨機、振動球磨機或滾筒球磨機，球料比為3 20:1，球磨機轉速200 600 r/min,球磨時間60 240 min ； 步驟(2).將粉磨CRT錐玻璃加入到濃度2 9 mol/L的堿液中，70 250°C下反應60 300 min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液；每克粉磨廢CRT錐玻璃加入到5 30 mL喊液中； 所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰的一種或多種的混合液。
全文摘要
本發明公開了機械活化法強化堿浸取CRT錐玻璃中鉛、硅的方法。現有CRT錐玻璃提鉛技術存在的設備復雜、能耗高、易產生二次污染。該方法是將CRT錐玻璃進行粗碎粉磨，得到100～200目的粉磨CRT錐玻璃；將粉磨CRT錐玻璃加入到濃度2～9mol/L的堿液中，70～250℃下反應60～300min后，過濾分離得到浸出殘渣和含鉛、硅浸出液。本發明鉛的浸出率為80～95﹪，硅的浸出率為75～95﹪。本發明通過機械活化技術對CRT錐玻璃進行活化預處理，再進行堿液浸取，從而達到反應條件溫和、工藝流程簡單、鉛和硅浸出率高的效果，易于大規模工業化生產。
文檔編號C22B13/00GK103215455SQ201310126560
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月12日 優先權日2013年4月12日
發明者姚志通, 張春曉, 張素玲, 席永清 申請人:杭州電子科技大學